CN105022514A - 侦测方法及其触控面板 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于触控面板的侦测方法及其相关触控面板。所述触控面板包含多个第一感测电极以及多个第二感测电极。所述侦测方法包括：当物体接触到所述触控面板时，侦测所述触控面板的所述多个第一感测电极的总自容值、所述多个第二感测电极的多个自容值以及多个互容值；根据所述多个第一感测电极的所述总自容值、该多个第二感测电极的所述多个自容值以及所述多个互容值，取得所述多个第一感测电极的多个自容值；以及根据所述多个第一感测电极的所述多个自容值计算所述物体于所述触控面板的坐标。

Description

侦测方法及其触控面板

技术领域

本发明涉及一种侦测方法，尤涉及一种用于一触控面板整合一自容式触控以及一互容式触控的侦测方法。

背景技术

由于触控显示设备提供使用者更直觉及便利的操作方式，因而已广泛地运用于各种消费性电子产品中。一般来说，触控显示设备是由一显示器及一透明触摸板所组成，并且经由将透明触控面板贴合于显示器上而能同时实现触控及显示功能。在当前的应用中尤以电容式触控技术最受欢迎。

电容式触控面板的操作原理，主要是利用触控面板上铟锡氧化物(ITO)透明电极与人体手指或导电物体间，因接触而形成的电容感应，通过控制芯片的运算的后，转为可供操作系统判读的坐标数据。关于电容式触控技术的详细实施方式，可参考以下美国专利：美国专利US4,087,625以及美国专利US2010/0309167A1提出单层铟锡氧化物结构(三角单层自容结构)，以达成单指触控的设计。

请参考图1A，图1A为现有技术一三角单层自容式触控面板10的示意图。图1A中，斜线区块为复数条驱动线，斜线区块外围的实线则为复数条感测线。复数条驱动线会先耦接至一共节点，然后耦接至感测芯片。以图1A来说，其最主要的缺点在功能上只能做到单指加手势的功能，因为在三角对叉的方向无法分办二指。请参考图1B，当两指触碰时，触控芯片内部会有四条感测通道产生感应电容变化的信号，分别是X1、X2、Y1、Y2，假设实际碰触的点是(X1,Y1)、(X2,Y2)，对触控芯片而言，碰触(X1,Y1)、(X2,Y2)与碰触(X1,Y2)、(X2,Y1)时，同样都是X1、X2、Y1、Y2这四条轴线感测通道产生感应电容变化的信号反应，因此，触控芯片本身并没有办法准确判断究竟那两个坐标点才是实际触碰的坐标点，于是便会有误报蓝色鬼点(Ghost Points)情况发生。所以自容式的感测方式并不符合真实多点触碰回报准备坐标点的功能需求。

另一方面，现有技术公开一种单层互容结构。就单层互容结构，若接触点在一个基本单元内无法得知坐标，一定要接触到二个以上的基本单元才能得到精准的坐标，因为往往在相同尺寸下，需要较多的通道数来达到精准度的要求。请参考图1C，互容式是采取类似液晶显示器主动扫瞄的方式，在扫瞄某一条Y轴线时，同时侦测所有X轴线的感应电容值变化，依序扫瞄下来，便可以得到每个X、Y轴交错点感应电容值的变化，如此一来便不会有自容式感测因为共享X、Y感测通道而造成的鬼点现象。理论上有几个X、Y交错点便可以支持到多少个坐标点回报，但由于多点触影响到系统的运算资源，越多的触控点运算，需要指令周期更快的控制芯片以及更高的功耗。

发明内容

因此，本发明的主要目的即在于提供一种用于一触控面板的侦测方法，通过整合自容式触控以及互容式触控的侦测方法来弥补现有仅用单层自容侦测的缺点以及仅用单层互容侦测的缺点。

本发明公开一种用于一触控面板的侦测方法。所述触控面板包含多个第一感测电极以及多个第二感测电极，其特征在于所述多个第一感测电极以及所述多个第二感测电极形成多个感测区块。所述侦测方法包含有于一物体接触到所述触控面板时，侦测所述触控面板的所述多个第一感测电极的一总自容值、所述多个第二感测电极的多个自容值以及所述多个感测区块的多个互容值，所述多个第一感测电极耦接至一共节点，所述多个第二电极耦接至不同节点；根据所述多个第一感测电极的所述总自容值、所述多个第二感测电极的所述多个自容值以及所述多个感测区块的所述多个互容值，取得所述多个第一感测电极的多个自容值；以及根据所述多个第一感测电极的所述多个自容值计算所述物体于所述触控面板的一坐标。

本发明还公开一种触控面板。所述触控面板包含有多个第一感测电极以及多个第二感测电极以及一计算单元。所述多个第一感测电极，耦接于一共节点，用来于一物体接触到所述触控面板时侦测所述多个第一感测电极的一总自容值。所述每一第一感测电极包含有至少一第一凸部以及至少一第一凹部。所述多个第二感测电极，分别耦接至多个节点，用来与所述多个第一感测电极形成多个感测区块以及于所述物体接触到所述触控面板时侦测所述多个第二感测电极的多个自容值。所述每一第二感测电极包含有至少一第二凸部以及至少一第二凹部。所述计算单元，用来根据所述多个第一感测电极的所述总自容值、所述多个第二感测电极的所述多个自容值以及所述多个感测区块的多个互容值，取得所述多个第一感测电极的多个自容值以及根据所述多个第一感测电极的所述多个自容值计算所述物体于所述触控面板的一坐标。

附图说明

图1A为现有技术一单层自容式触控面板的示意图。

图1B为现有技术一自容式触控原理的示意图。

图1C为现有技术一互容式触控原理的示意图。

图2为本发明实施例一侦测流程的示意图。

图3为本发明实施例用于一触控面板的一样式的示意图。

图4为本发明实施例用于一触控面板的一样式的示意图。

图5为本发明实施例用于一触控面板的一样式的示意图。

图6为本发明实施例用于一触控面板的一样式的示意图。

其中，附图标记说明如下：

10                                三角单层自容式触控面板

20                                侦测流程

200、202、204、206、208          步骤

30、40、50、60                   样式

X1、X2、…、Xn                   感测电极

Y1、Y2、…n                      感测电极

A1、A2、…、An                   感测区块

X11、X12、X13、…X54             感测电极

Y11、Y12、Y13、…Y54             感测电极

具体实施方式

请参考图2，图2为本发明实施例一侦测流程20的示意图。侦测流程20可用于一触控面板中，用来侦测一物体于所述触控面板上的一坐标。其中，所述触控面板包含有感测电极X1、X2、…、Xn以及感测电极Y1、Y2、…、Yn。感测电极X1、X2、…、Xn以及感测电极Y1、Y2、…、Yn可形成感测区块A1、A2、…、An。侦测流程20可包含下列步骤：

步骤200：开始。

步骤202：于一物体接触到所述触控面板时，侦测所述触控面板的感测电极X1、X2、…、Xn的一总自容值SC_total、感测电极Y1、Y2、….、Yn的个别的自容值sc_y1、sc_y2、…、sc_yn以及感测区块A1、A2、…、An的互容值mc_1、mc_2、…、mc_n，其中感测电极X1、X2、…、Xn耦接至一共节点。

步骤204：根据总自容值SC_total、自容值sc_y1、sc_y2、…、sc_yn以及互容值mc_1、mc_2、…、mc_n，取得感测电极X1、X2、…、Xn的个别的自容值sc_x1、sc_x2、…、sc_xn。

步骤206：根据自容值sc_x1、sc_x2、…、sc_xn计算所述物体于所述触控面板的所述坐标。

步骤208：结束。

根据流程20，当物体(如：手指或触控笔)接触触控面板时，在触控面板上会产生电容变化。通过感测电极X1、X2、…、Xn以及感测电极Y1、Y2、….、Yn，可侦测感测电极X1、X2、…、Xn的总自容值SC_total、感测电极Y1、Y2、….、Yn的个别的自容值sc_y1、sc_y2、…、sc_yn以及感测区块A1、A2、…、An的互容值mc_1、mc_2、…、mc_n，并进一步计算取得感测电极X1、X2、…、Xn的个别的自容值sc_x1、sc_x2、…、sc_xn。根据自容值sc_x1、sc_x2、…、sc_xn，本发明实施例可计算物体于触控面板的坐标。需注意的是，根据自容值sc_x1、sc_x2、…、sc_xn计算物体于触控面板的坐标为本领域通常技术，因此于此不再赘述。也就是说，当物体接触到触控面板时，本发明实施例先通过侦测感测区块A1、A2、…、An的互容值mc_1、mc_2、…、mc_n得知物体大略位于何者感应区块。接着，根据已知的总自容值SC_total以及所述感应区块的互容值，计算所述感应区块的各感应电极的自容值，进一步地计算更精确的坐标。如此一来，本发明实施例可解决现有单层自容架构在三角对叉的方向无法分办二指的问题，亦可利用较少的通道数达到较佳的准确度。

此外，感测电极Y1、Y2、….、Yn分别耦接至不同节点，也就是说感测电极Y1、Y2、….、Yn中每个感测电极各自独立。感测电极X1、X2、…、Xn的每一感测电极包含有至少一第一凸部以及至少一第一凹部以及感测电极Y1、Y2、….、Yn的每一感测电极包含有至少一第二凸部以及至少一第二凹部。感测电极X1、X2、…、Xn的每一感测电极的至少一第一凸部嵌入于感测电极Y1、Y2、….、Yn的每一感测电极的至少一第二凹部，且感测电极Y1、Y2、….、Yn的每一感测电极的至少一第二凸部嵌入于感测电极X1、X2、…、Xn的每一感测电极的至少一第一凹部，以形成感应区块A1、A2、…、An。较佳地，至少一第一凸部、至少一第一凹部、至少一第二凸部以及至少一第二凹部的形状为一三角形，但不限于此。在此情况下，感应区块A1、A2、…、An的每一感应区可一三角单层自容单元。

另一方面，感测电极X1、X2、…、Xn可视为复数条感应线，感测电极Y1、Y2、….、Yn可视为复数条驱动线。或者，感测电极X1、X2、…、Xn可视为复数条驱动线，感测电极Y1、Y2、….、Yn可视为复数条感应线。因此，感测电极X1、X2、…、Xn以及感测电极Y1、Y2、….、Yn可组成一单层互容单元。简单的来说，本发明实施例整合一单层自容侦测方法以及一单层互容侦测方法。由于感测电极X1、X2、…、Xn耦接至一共节点，因此总自容值SC_total等于感测电极X1、X2、…、Xn的各自容值sc_x1、sc_x2、…、sc_xn的一总和。

另一方面，感测区块A1、A2、…、An的一感测区块的自容值等于所述感测区块的各感测电极的自容值的加总。举例来说，感测区块A1的自容值sc_a1等于感测区块A1的感测电极X1的自容值加感测电极Y1的自容值。因此，可得到一关系式：sc_a1＝sc_x1+sc_y1，其中sc_y1为已知数。依此类推，可取得感测区块A1、A2、…、An的各自容值sc_a1、sc_a2、….、sc_an的关系式。

进一步，感测区块A1、A2、…、An的一第一感测区块(例：感测区块A1)的互容值(例：互容值mc_1)与一第二感测区块(例：感测区块A2)的互容值(例：互容值mc_2)的比值等于所述第一感测区块的自容值(例：自容值sc_a1)与所述第二感应区块的自容值(例：自容值sc_a2)的比值。也就是说，(mc_1/mc_2)＝(sc_a1/sc_a2)。由于sc_a1＝sc_x1+sc_y1且sc_a2＝sc_x2+sc_y2。因此，(mc_1/mc_2)＝(sc_x1+sc_y1)/(sc_x2+sc_y2)。在感测电极Y1的自容值sc_y1以及感测电极Y2的自容值sc_y2为已知条件下，通过上述的的关系，可根据求出感测电极X1、X2的各自容值sc_x1、sc_x2。依此类推，可求得感测电极X1、X2、…、Xn的所有自容值sc_x1、sc_x2、…、sc_xn。

请参考图3，图3为本发明实施例用于一触控面板的一样式30的示意图。样式30包含有感测电极X11、X12、X13、…X54以及感测电极Y11、Y12、Y13、…Y54。为了方便说明仅以第一列的感测电极X11、X12、X13、X14以及感测电极Y11、Y12、Y13、Y14为例。感测电极X11、X12、X13、X14以及感测电极Y11、Y12、Y13、Y14组成感测区块A1、A2、A3、A4。其中，感测电极X11、X12、X13、X14耦接至一共节点；感测电极Y11、Y12、Y13、Y14逐个耦接至不同节点，而各自独立。当一物体接触于触控面板时，可得到感测电极X11、X12、X13、X14的一总自容值SC_total、感测电极Y11、Y12、Y13、Y14的个别自容值sc_y11、sc_y12、sc_y13、sc_y14以及感测区块A1、A2、A3、A4的个别互容值mc_1、mc_2、mc_3、mc_4。因此，由上述可得到下面关系式(1)、(2)、(3)、(4)：

SC_total＝sc_x11+sc_x12+sc_x13+sc_x14…(1)

(mc_1/mc_2)＝(sc_x11+sc_y11)/(sc_x12+sc_y12)…(2)

(mc_2/mc_3)＝(sc_x12+sc_y12)/(sc_x13+sc_y13)…(3)

(mc_3/mc_4)＝(sc_x13+sc_y13)/(sc_x14+sc_y14)…(4)

(mc_1/mc_4)＝(sc_x11+sc_y11)/(sc_x14+sc_y14)…(5)

通过联立方程式(1)、(2)、(3)、(4)，可取得得到感测电极X11、X12、X13、X14的个别自容值sc_x11、sc_x12、sc_x13、sc_x14。接着，根据感测电极X11、X12、X13、X14的个别自容值sc_x11、sc_x12、sc_x13、sc_x14以及感测电极Y11、Y12、Y13、Y14的个别自容值sc_y11、sc_y12、sc_y13、sc_y14，可计算得出物体于触控面板30上的坐标。

请参考图4，图4为本发明实施例用于一触控面板的一样式40的示意图。样式40包含有感测电极X11、X12、X13、…X54以及感测电极Y11、Y12、Y13、…Y54。为了方便说明仅以第一列的感测电极X11、X12、X13、X14以及感测电极Y11、Y12、Y13、Y14。感测电极X11、X12、X13、X14以及感测电极Y11、Y12、Y13、Y14组成感测区块A1、A2、A3、A4。其中，感测电极X11、X12耦接于一共节点；感测电极X13、X14耦接于另一共节点；感测电极Y11、Y12、Y13、Y14分别耦接至不同节点，而各自独立。为了方便说明，仅以感测区块A1、A2为例。当一物体接触于触控面板时，可得到感测电极X11、X12的一总自容值SC_total、感测电极Y11、Y12的个别自容值sc_y11、sc_y12以及感测区块A1、A2的个别互容值mc_1、mc_2。因此，由上述可得到下面关系式(1)、(2)：

SC_total＝sc_x11+sc_x12…(1)

(mc_1/mc_2)＝(sc_x11+sc_y11)/(sc_x12+sc_y12)…(2)

通过联立方程式(1)、(2)，可取得得到感测电极X11、X12的个别自容值sc_x11、sc_x12。接着，依此类推取得感测电极X13、X14的个别自容值sc_x13、sc_x14。根据感测电极X11、X12、X13、X14的个别自容值sc_x11、sc_x12、sc_x13、sc_x14，可计算得出物体于触控面板上的坐标。

需注意的是，本发明实施例主要的精神在于根据总自容值SC_total、自容值sc_y11、sc_y12、sc_y13、sc_y14以及互容值mc_1、mc_2、mc_3、mc_4间的关系，取得感测电极X11、X12、X13、X14的个别的自容值sc_x11、sc_x12、sc_x13、sc_x14，并进一步地根据感测电极X1、X2、X3、X4的个别自容值sc_x11、sc_x12、sc_x13、sc_x14，可计算得出物体于触控面板上的坐标。因此，本发明实施例的触控面板版的样式不限于上述样式30、40以及样式30、40内感测电极的数目。

请参考图5，图5为本发明实施例用于一触控面板的另一样式50的示意图。样式50包含有感测电极X1、X2以及感测电极Y1、Y2。感测电极X1、X2以及感测电极Y1、Y2组成感测区块A1、A2。其中，感测电极X1、X2耦接于一共节点；感测电极Y1、Y2逐个耦接于不同节点，而各自独立。关于计算感测电极X1、X2的个别自容值sc_x1、sc_x2的方法，可参考上述关系式，于此不再赘述。

请参考图6，图6为本发明实施例用于一触控面板的另一样式60的示意图。样式60包含有感测电极X1、X2以及感测电极Y1、Y2。其中，感测电极X1、X2以及感测电极Y1、Y2组成感测区块A1、A2。感测电极X1、X2耦接于一共节点并且共接于X3～Xn；感测电极Y1、Y2逐个耦接于不同节点，而各自独立。关于计算感测电极X1、X2的个别自容值sc_x1、sc_x2的方法，可参考上述关系式，于此不再赘述。

综上所述，本发明实施例整合单层自容侦测方法以及单层互容侦测方法。因此，可弥补现有仅用单层自容侦测的缺点以及仅用单层互容侦测的缺点。相较于现有单层自容侦测，本发明实施例可在最少的通道数下达到多点触控的功能。相较于现有单层互容式侦测，本发明实施例可在相同尺寸上，利用比较少的通道数达到较佳的准确度。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (16)

1.一种侦测方法，用于一触控面板，所述触控面板包含多个第一感测电极以及多个第二感测电极，所述多个第一感测电极以及所述多个第二感测电极形成多个感测区块，所述侦测方法包含有：

于一物体接触到所述触控面板时，侦测所述触控面板的所述多个第一感测电极的总自容值、所述多个第二感测电极的多个自容值以及所述多个感测区块的多个互容值，其中，所述多个第一感测电极耦接至一共节点，所述多个第二电极耦接至不同节点；

根据所述多个第一感测电极的所述总自容值、所述多个第二感测电极的所述多个自容值以及所述多个感测区块的所述多个互容值，取得所述多个第一感测电极的多个自容值；以及

根据所述多个第一感测电极的所述多个自容值计算所述物体于所述触控面板的坐标。

2.如权利要求1所述的侦测方法，其特征在于：所述多个第一感测电极的一第一感测电极的至少一第一凸部嵌入于所述多个第二感测电极的一第二感测电极的至少一第二凹部以及所述多个第二感测电极的所述第二感测电极的至少一第二凸部嵌入于所述多个第一感测电极的所述第一感测电极的至少一第一凹部，以形成所述多个感应区块的一感应区块。

3.如权利要求2所述的侦测方法，其特征在于：所述至少一第一凸部、所述至少一第一凹部、所述至少一第二凸部以及所述至少一第二凹部的形状为一三角形。

4.如权利要求1所述的侦测方法，其特征在于：所述多个第一感测电极为复数条感应线，所述多个第二感测电极为复数条驱动线。

5.如权利要求1所述的侦测方法，其特征在于：所述多个第一感测电极为复数条驱动线，所述多个第二感测电极为复数条感应线。

6.如权利要求1所述的侦测方法，其特征在于：所述总自容值等于所述每一第一感测电极的自容值的一总和。

7.如权利要求1所述的侦测方法，其特征在于：所述多个感测区块的一感测区块的自容值等于所述感测区块的第一感测电极的自容值加所述感测区块的第二感测电极的自容值。

8.如权利要求1所述的侦测方法，其特征在于：所述多个感测区块的一第一

感测区块的互容值与所述多个感测区块的一第二感测区块的互容值的比值等于所述第一感测区块的自容值与所述第二感应区块的自容值的比值。

9.一种触控面板，包含有：

多个第一感测电极，耦接于一共节点，用来于一物体接触到所述触控面板时侦测所述多个第一感测电极的一总自容值，所述每一第一感测电极包含有：

至少一第一凸部；以及

至少一第一凹部；

多个第二感测电极，分别耦接至多个节点，用来与所述多个第一感测电极形成多个感测区块以及于所述物体接触到所述触控面板时侦测所述多个第二感测电极的多个自容值，所述每一第二感测电极包含有：

至少一第二凸部；以及

至少一第二凹部；以及

一计算单元，用来根据所述多个第一感测电极的所述总自容值、所述多个第二感测电极的所述多个自容值以及所述多个感测区块的多个互容值，取得所述多个第一感测电极的多个自容值以及根据所述多个第一感测电极的所述多个自容值计算所述物体于所述触控面板的一坐标。

10.如权利要求9所述的触控面板，其特征在于所述多个第一感测电极的一第一感测电极的至少一第一凸部嵌入于所述多个第二感测电极的一第二感测电极的至少一第二凹部以及所述多个第二感测电极的所述第二感测电极的至少一第二凸部嵌入于所述多个第一感测电极的所述第一感测电极的至少一第一凹部，以形成所述多个感应区块的一感应区块。

11.如权利要求9所述的触控面板，其特征在于：所述至少一第一凸部、所述至少一第一凹部、所述至少一第二凸部以及所述至少一第二凹部的形状为一三角形。

12.如权利要求9所述的触控面板，其特征在于：所述多个第一感测电极为复数条感应线，所述多个第二感测电极为复数条驱动线。

13.如权利要求10所述的触控面板，其特征在于：所述多个第一感测电极为复数条驱动线，所述多个第二感测电极为复数条感应线。

14.如权利要求10所述的触控面板，其特征在于：所述总自容值等于所述每一第一感测电极的自容值的一总和。

15.如权利要求9所述的触控面板，其特征在于：所述多个感测区块的一感测区块的自容值等于所述感测区块的第一感测电极的自容值加所述感测区块的第二感测电极的自容值。

16.如权利要求9所述的触控面板，其特征在于：所述多个感测区块的一第一感测区块的互容值与所述多个感测区块的一第二感测区块的互容值的比值等于所述第一感测区块的自容值与所述第二感应区块的自容值的比值。